Specifična težina čelika. Specifična toplina čelika

Čelik se smatra legurama željeza s drugim kemijskim spojevima. Među sastojcima uključenim u pripravak, prisutan je ugljik u količini od 2,14%. Zbog svoje prisutnosti, legure željeza stječu snagu. Specifična težina čelika jednaka je 75500-77500 N / msup3-. Legura može ponekad sadržavati elemente za legiranje. Specifični toplinski kapacitet čelika na 20 ° C mjeri se na 460 J / (kg * ° C) ili 110 cal / (kg * ° C).

klasifikacija

Postoje razni parametri, prema kojima je karakteriziran materijal koji se razmatra. Na primjer, čelik može biti instrumentalni i strukturni. Visokotlačna legura smatra se jednim od tipova instrumentalnih. Postoje i razlike u skladu s kemijskim sastavom. Ovisno o tome koji su elementi prisutni u leguri, legura i ugljik su podijeljeni. Također je usvojena klasifikacija prema razini koncentracije ugljika. Dakle, postoje tri vrste legura:

1. Niska razina ugljika. U njemu sadržaj ugljika iznosi do 0,25%.

2. Srednje ugljični čelik. U ovoj ugljičnoj leguri, oko 0,25-0,6%.

3. Čelik visokog ugljika. U ovoj leguri prisutno je oko 0,6-2% ugljika.

Slično tome, on je klasificiran i čelik od legure po postotnom udjelu elemenata slitine:

1. Niskolegirani čelik sadrži do 4%.

2. U legure srednje legure, prisutno je do 11%.

3. Čelik visokog sloja. Sadrži više od 11%.

Čelik se proizvodi različitim metodama i koristi posebne tehnologije. Ovisno o ovoj ili onoj metodi, legura sadrži različite metalne inkluzije. Ovaj indeks utječe na specifičnu težinu čelika. Razvrstavanje legura prema broju nečistoća razlikuje:

1. Smjese obične kakvoće.

2. Kvalitativno.

3. Visoka kvaliteta.

4. Osobito kvalitativno.

Postoji i klasifikacija u skladu sa strukturnim sastavom materijala. Na primjer, proizvode se feritne, bainitske, austenitne, perlitne i martenzitne legure. Bez sumnje, strukturni sastav također utječe na specifičnu težinu čelika. Slitine su također podijeljene u dvije faze i višefazu. To ovisi o prisutnosti faza u strukturi. Također, legure su klasificirane po prirodi solidifikacije i stupnju deoksidacije. Dakle, tu je mirno, polukruto i kuhajuće čelika.

Metode proizvodnje čelika

Lijevano željezo se koristi kao sirovina za proizvodnju čelika. Prisutnost velike količine ugljika, fosfora i sumpora u svom sastavu čini krhkom i krhkom. Za obradu jednog materijala u drugom, potrebno je smanjiti sadržaj ovih tvari u željenu koncentraciju. Istodobno se mijenja specifična težina čelika i njezina svojstva. Ova ili ona metoda proizvodnje legura podrazumijeva različite načine oksidacije ugljika u lijevano željezo. Najčešće se koriste:

1. Metoda Marten taljenje čelika. Valja napomenuti da se ova opcija nedavno natječe s drugim metodama.

2. Metoda pretvarača. Danas se većina vrsta čeličnih proizvoda proizvodi pomoću ove tehnologije.

3. Elektrotermalni - jedan od naprednih tehnoloških metoda proizvodnje čelika. Kao rezultat toga, proizvedeni materijal je vrlo visoke kvalitete.

Metoda pretvarača

Koristeći ovaj tehnološki postupak, suvišak sirovog željeza, fosfora i sumpora oksidira se kisikom. Tlak koji puše kroz rastaljenu tvar vrši se u posebnoj peći. Naziva se pretvarač. Ova pećnica ima oblik kruške. U svom unutarnjem dijelu - obloge s vatrostalnim ciglama. Ova pećnica je vrlo pokretna: može rotirati 360 stupnjeva. Kapacitet pretvarača je oko 60 tona. U pravilu se za oblaganje koriste dvije vrste sirovina:

1. Dinas - sadrži SiO2, koji ima kisele svojstva.

2. Dolomitska masa - MgO i CaO. Dobiva se od dolomitnog materijala MgCO3 * CaC03, koji ima svojstva baze.

Zbog različitih materijala za oblaganje, pećnice pretvarača podijeljene su u Thomas i Bessemer peći. Puhani zrak pod pritiskom pokriva cijelo područje metala. Treba napomenuti da se procesi koji nastaju u peći imaju trajanje od najviše 20 minuta. Vrijeme zadržavanja materijala u pretvaraču utječe na toplinski kapacitet čelika. Legura koja se proizvodi u konverternim pećima često sadrži veliku količinu željezo monoksida. Zato je materijal često slabe kvalitete.

Močna peć

Ova metoda obrade sirovog željeza je zastarjela. Bez sumnje, pri korištenju nekoliko zaostalih tehnologija tijekom obrade, kvaliteta materijala značajno se smanjuje, njegova tehnička svojstva (kapacitet čelika i drugi) se mijenjaju. Martinova peć je velika kupka za taljenje. Pokriven je svodom vatrostalnih opeka i rekuperatornim komorama. Ovi odjeljci namijenjeni su za zagrijavanje zapaljivog plina i zraka. Napunjeni su mlaznicom od opeke (vatrostalna). Tijek vrućeg plina i zraka upuhuje se u peć kroz treće i četvrto rekuperatere. I prva i druga, u međuvremenu, se zagrijavaju iz peći plinova. Nakon dovoljnog porasta temperature, cijeli proces ide u suprotnom smjeru.

Elektrotermalni postupak

Ova metoda ima nekoliko prednosti nad otvorenim ognjištem i pretvaračem. Elektromehanička metoda omogućuje vam promjenu kemijskog sastava čelika. Istovremeno, smjesa nakon procesa prerade je vrlo visoke kvalitete. Zbog ograničenog pristupa zraku u električnoj peći, količina željezo monoksida je smanjena. Kao što znate, zagađuje čelik sa svojim nečistoćama. I to zauzvrat ima značajan utjecaj na njegovu kvalitetu. U električnoj peći temperatura ne pada ispod 2000 ° C. Tako su štetne nečistoće poput sumpora i fosfora potpuno uklonjene iz sastava lijevanog željeza.

Način rada peći

Elektrotermalne peći, zbog svoje visoke temperature, omogućuju legiranje čelika uz pomoć vatrostalnih metala. Oni uključuju, posebno, volfram i molibden. Električni proces proizvodnje čelika omogućava dobivanje visoko kvalitetne mješavine: specifičnu toplinu čelika, kao i njegove kvalitativne karakteristike - na najvišoj razini. No, nažalost, ti peći troše veliku količinu električne energije (do 800 kW po satu po toni sirovina). Kapacitet električnih peći može iznositi od 500 kg do 360 tona. U agregatima koristite uobičajenu oblogu. Struktura naboja može iznositi 90% željeznog otpada i 10% sirovog željeza. Ponekad se proporcije sirovina mogu razlikovati. Lime, koji se dodaje naboju, igra ulogu fluxa. Glavni kemijski procesi u električnim pećima ne razlikuju se od peći na otvorenom ognjištu.

Specifična težina

Struje industrijske frekvencije su indukcijsko grijanje metala. Zbog velike mase jezgre taj je učinak prilično dovoljan. Za taljenje čelika mase do 100 tona, dostatna je struja od 50 Hz. Treba reći da se neki parametri za različite vrste iste sirovine mogu podudarati. Na primjer, korozija, otporna na toplinu i nehrđajući čelik imaju specifičnu težinu od 7,9 g / cm³. Taj se pokazatelj izravno odnosi na težinu gotovog proizvoda na izlazu. To jest, što je više, proizvod je, odnosno, teži. A specifična težina pocinčanog čelika je također oko 7,9 g / cm³. Možda postoji mala razlika ovisno o vrsti. No, specifična težina čeličnog lima - 7,85 g / cm³. Kao što vidite, pokazatelj je nešto niži, što znači da je materijal također lakši. Treba pretpostaviti da je specifična težina sirovog željeza i čelika različita. Legura na izlazu je u pravilu veća. To je više zbog činjenice da u procesu obrade, unatoč činjenici da su neke komponente uklonjene iz sirovina, dodaju se dodatni elementi u smjesu. Oni utječu na parametre izlaznog proizvoda. drugačiji vrste lijevanog željeza imaju specifičnu težinu (u g / cm³):

- bijela - 7,5 ± 0,2;

- sivo - 7.1 ± 0.2;

- pukotina - 7.5 ± 0.2.

računanje

Odnos između volumena legure i njegove mase karakterističan je samo za određenu tvar. Osim toga, ovaj je parametar trajno. Pomoću posebne formule može se znati gustoća tvari. Ima izravan utjecaj na izračunavanje specifične težine legure. Evo kako izgleda.

Specifična težina metala je dodijeljena u formuli kao gama. To je jednak omjeru P - težine homogenog tijela - do volumena veze. I izračunava se sljedećom formulom: gama- = P / V.

Radi samo kad metal ima potpuno gustu, ne poroznu.

zaključak

Nove tehnologije koje se koriste u teškoj industriji, u mnogočemu se razlikuju od onih koje su primijenjene u početnoj fazi razvoja ove industrije. Zahvaljujući znanstvenom napretku, moderna metalna industrija proizvodi veliki broj varijacija legura. Specifična težina spojeva utječe na izbor određenog tipa sirovine, koji će se koristiti u proizvodnji. Ako uzmete tri različita metala: željezo, mesing i aluminij s istim volumenom - onda će sve imati različite mase. Stoga, pri odabiru određenog metala, treba uzeti u obzir, između ostalog, i njegovu specifičnu težinu.